Приклади розв’язування задач та індивідуальні завдання

Задача 1. Протягом 25 годин через пісчаний фільтр пропускають річкову воду для одержання питної води. Об’ємна витрата води на вході V_вх та на виході V_вих з фільтру становить 10 м³/год. Концентрація зважених речовин на вході у фільтр С_вх=15 мг/л, на виході С_вих=3 мг/л. Густина зважених речовин ρ=0,6 г/см³. Визначити висоту осаду на пісчаному фільтрі, який нагромаджується в результаті очищення річкової води, якщо діаметр фільтра d=0,5 м.

Розв’язання:

1. Обчислюємо масу осаду, який накопичується на фільтрі за 25 годин:

(г).

2. Розраховуємо об’єм осаду на фільтрі:

;

3. Знаходимо висоту осаду на фільтрі:

Вихідні дані до задачі 1

Варіант	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15
Vвх, м^3/год	12	15	16	18	20	14	17	22	10	24	25	26	30	24	32
Свх, мг/л	20	18	24	15	12	18	20	24	25	30	26	30	18	20	25
d, м	0,5	1,0	0,6	0,5	1,0	0,8	1,2	0,5	0,8	1,2	1,0	0,5	0,8	1,0	1,2
Свих=3 мг/л; ρ=0,6 г/см^3

.

Задача 2. Визначити, який тиск необхідно створити у відкритому резервуарі діаметром d_р= 0,6 м. щоб з отвору діаметром d_о= 0,2 м, який розміщений у центрі дна резервуара, витікав струмінь з витратою Q= 6 дм³/с.

Розв’язання:

1. Рідина витікатиме при умові:

Отже, рідина самостійно витікати не буде, тому необхідно створити певний тиск.

2. Для визначення необхідного напору води:

де µ – коефіцієнт витрати. µ= 0.62 для малого отвору круглого перетину; µ= (0.65 – 0.9) – для великих d_о > (0.1·Н);

ω_о – площа отвору, м²;

= 9.81 м/с².

оді необхідний тиск:

Вихідні дані до задачі 2

Вар	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15
dр,м	0,8	1	1,2	0,8	1	1,2	1,4	1,6	2	1,8	2,2	2.4	2	2,4	2,6
dо,м	0,2	0,24	0,26	0,28	0,2	0,22	0,24	0,26	0,28	0.32	0,34	0,24	0,2	0,22	0,28
Q, дм^3/с	8	10	12	9	11	12	14	7	6	10	12	14	12	10	8

.

.

.

Задача 3. Визначити витрату води, що витікає з отвору діаметром d_o = 0.2м за напору Н= 4 м. Розрахувати годинну та добову витрату.

Розв’язання:

1. Коефіцієнт витрати µ= 0.62 (див. задача 2);

2. Визначаємо секундну витрату:

3. Годинна витрата становить:

4. Добова: